KR20150023710A - 방열 구조체 - Google Patents

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KR20150023710A
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게이스케 오구마
아키 고우카미
가즈오 하기와라
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가부시키가이샤 가네카
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Abstract

본 발명은 전자 부품의 접점 장해 등을 발생시키지 않고, 발열 밀도가 큰 전자 부품에도 적용할 수 있는 방열 구조체를 제공한다. 또한, 전자 기기의 간편한 수리 방법을 제공한다. 경화성 액상 수지(I)와 열전도성 충전재(II)를 함유하고, 23℃에서의 점도가 30Pa·s 내지 3000Pa·s이며, 습기 또는 가열에 의해 경화 가능한 열전도율 0.5W/(m·K) 이상의 열전도성 경화성 수지 조성물을, 발열 밀도 0.2W/㎠ 내지 500W/㎠의 전자 부품이 실장된 기판 상의 전자파 실드 케이스 내에 충전한 상태로 경화시켜서 얻어지는 것을 특징으로 하는 방열 구조체를 제공한다.

Description

방열 구조체{HEAT DISSIPATION STRUCTURE}
본 발명은 전자 기기, 정밀 기기 등에 사용되는 기판 상의 전자파 실드 케이스(shielding case) 내에 열전도성 경화성 수지 조성물을 충전하여 경화시킨 방열 구조체에 관한 것이다.
종래, 전자 부품(전자 기기 구동시에 발열하는 부재)에 입출력되는 신호에 외부로부터의 전자파가 노이즈로서 중첩되거나, 전자 부품 자체가 발생시키는 전자파가 다른 신호에 노이즈로서 중첩되는 것을 방지하기 위해, 그 전자 부품에 출입하는 전자파를 실드하는 것이 고려되고 있다. 이러한 전자파 실드 케이스 구조로는, 프린트 기판 상에 탑재된 단일 또는 복수의 전자 부품을 위쪽으로부터 금속 케이스로 덮은 것이 알려져 있다.
그런데 상기 구성의 경우, 전자 부품은 밀폐 상태가 되어, 전자파 실드 특성에 지장은 없지만, 전자 부품은 열의 불량도체인 공기로 덮여 있기 때문에 다른 부품에 비하여 온도가 상승하기 쉬워 열화가 빠르거나, 또는 특성이 발현되기 어렵다는 등의 문제가 있었다. 특히, 최근 전자 부품은 발열 밀도가 커지고 있다는 점에서, 열 대책이 불가결한 요소가 되고 있다.
이러한 계에 있어서의 열 대책의 방법으로서, 특허문헌 1, 2에는, 전자파 실드를 위한 판금제 케이스에 의해 형성되는 밀폐 공간을 수지로 충전하고, 케이스 내부에 실장된 전자 부품의 발열을 케이스 외표면으로 도피시키는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 개시되어 있는 열전도성 수지는 실리콘계 수지이기 때문에, 저분자 실록산 성분이나 환상 실록산 성분의 휘발에 의한 전자 부품의 접점 장해가 염려되는 것이었다.
한편, 일반적인 열 대책 재료로는, 특허문헌 3의 열전도성 그리스(grease)나 특허문헌 4의 열전도성 시트가 있지만, 전자의 경우, 경화하지 않는 성상이기 때문에 계외로 유출될 우려가 있고, 후자의 경우, 전자 부품의 미세한 요철에 대응할 수 없다는 문제점이 있기 때문에, 상기와 같은 전자파 실드 케이스 내의 전자 부품의 열 대책에는 부적절하였다.
또한 최근, 전세계에 보급되고 있는 스마트폰, 태블릿 등의 휴대 정보 단말기에서는, 전자 부품의 연산 속도가 급속히 고속화되고 있어, 이에 따라 단위 시간당 발열량도 매우 큰 것으로 되어 있다. 한편, 스마트폰, 태블릿 등의 휴대 정보 단말기에서는, 방열을 위한 충분한 공간을 마련할 수 없으며, 효율적으로 방열할 수 없으면, 전자 부품의 온도가 상승하기 쉬워 열화가 빨라지는 등의 문제가 있었다. 따라서, 종래와 비교하면 현저히 방열 효율이 양호한 전자파 실드 케이스가 요구되고 있는 것이 현 상황이다.
특허문헌 5에는 가교성 관능기를 갖는 경화성 아크릴계 수지와 열전도성 충전재를 포함하는 열전도성 재료가 개시되어 있다. 이 열전도성 재료는, 높은 열전도율을 가질 뿐 아니라, 경화 전에는 유동성을 갖기 때문에, 시트상이나 겔상의 열전도성 재료와 달리, 요철 형상의 물체에 대하여 양호한 밀착성을 가질 수 있어, 사용시 박리 탈락이나 에어 갭 등에 기인하는 접촉 열저항의 상승을 억제할 수 있다. 또한, 실온에서 경화하기 때문에, 그리스상 열전도성 재료의 과제인 계외로의 경시적인 유출이 없다는 점이나, 실리콘계 열전도성 재료의 과제인 발열체 전자 부품의 접점 장해의 원인인 저분자 실록산 성분이나 환상 실록산 성분이 휘발될 가능성이 없다는 점과 같은 장기 안정성이 우수한 재료였다.
그러나 열전도성 재료로는, 작업 현장이나 보수 현장에 있어서의 취급이나 작업성, 특히 수리나 점검, 부품 교환시에 시공한 열전도성 재료층을 제거하는 작업(보수 공정)에 있어서, 발열체나 방열체로부터 용이하게 박리할 수 있는 것, 열전도성 재료층이 일부 잔존하더라도 추가 보강에 의해 성능이 열화하지 않고 이용 가능한 것이 요구되고 있다.
이러한 열전도성 재료층의 박리성에 대해서는, 예를 들면 특허문헌 6에는 박리성이 개선된 경화성 실리콘계 수지에 대해서 개시되어 있다. 그러나 실리콘 조성물이기 때문에, 상술한 저분자 실록산 성분의 휘발이라는 문제점이 있었다. 또한, 특허문헌 7에는 주쇄 골격이 폴리이소부틸렌인 경화성 폴리이소부틸렌계 수지에 관한 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 평05-067893호 공보 일본 특허 공개 제2001-251088호 공보 일본 특허 공개 제2003-15839호 공보 일본 특허 공개 제2011-236365호 공보 일본 특허 공개 제2010-53331호 공보 일본 특허 공개 제2006-96986호 공보 일본 특허 공개 제2003-27025호 공보
본 발명은 기판 상의 전자파 실드 케이스 내에 설치된 전자 부품의 열 대책으로서, 저분자 실록산 성분 등에 의한 전자 부품의 접점 장해나, 장기 사용시 계외로의 유출 우려가 없는 열전도성 경화성 수지 조성물을 충전·경화한 방열 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 발열 밀도가 큰 전자 부품에도 적용할 수 있는 방열 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 추가로, 전자 기기의 간편한 수리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
경화성 액상 수지(I)와 열전도성 충전재(II)를 함유하고, 23℃에서의 점도가 30Pa·s 내지 3000Pa·s이고, 습기 또는 가열에 의해 경화 가능한 열전도율 0.5W/(m·K) 이상의 열전도성 경화성 수지 조성물을, 발열 밀도 0.2W/㎠ 내지 500W/㎠의 전자 부품이 실장된 기판 상의 전자파 실드 케이스 내에 충전된 상태로 경화시켜서 얻어지는 것을 특징으로 하는 방열 구조체에 관한 것이다.
경화성 액상 수지(I)가 경화성 아크릴계 수지 및/또는 경화성 폴리프로필렌옥시드계 수지인 것이 바람직하다.
열전도성 경화성 수지 조성물의 경화물이 전자파 실드 케이스와 전자 부품 둘 다와 접촉하고 있는 것이 바람직하다.
열전도성 경화성 수지 조성물의 경화 후의 열전도율이 0.5W/(m·K) 이상인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 본 발명의 방열 구조체를 갖는 휴대 정보 단말기에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 본 발명의 방열 구조체를 갖는 전자 기기에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 발열체 및/또는 방열체와, 경화성 액상 수지(I)와 열전도성 충전재(II)를 함유하고, 23℃에서의 점도가 30Pa·s 내지 3000Pa·s이고, 습기 또는 가열에 의해 경화 가능한 열전도율 0.5W/(m·K) 이상의 열전도성 경화성 수지 조성물의 경화물과의 접합체로부터 해당 경화물을 제거하는 공정을 포함하는 전자 기기의 수리 방법이며,
해당 경화물의 SUS 기판에 대한 180도 박리 강도가 0.05N/25mm 내지 1.00N/25mm인 것을 특징으로 하는 전자 기기의 수리 방법에 관한 것이다.
해당 경화물을 제거한 후, 해당 발열체 및/또는 해당 방열체와, 해당 경화물과 동일하거나 상이한 열전도성 수지 조성물의 경화물을 접합시키는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 열전도성 경화성 수지 조성물은 액상 수지이기 때문에, 전자파 실드 케이스 내를 간극 없이 충전할 수 있을 뿐 아니라, 경화함으로써 계시적인 계외로의 수지 조성물의 유출 우려가 없다. 이 열전도성 경화성 수지 조성물을 사용한 본 발명의 방열 구조체는, 전자파 실드 케이스 내의 전자 부품의 발열을 전자파 실드 케이스나 기판에 전달할 수 있기 때문에, 전자 부품의 발열을 억제할 수 있어, 전자 부품의 성능 열화의 억제에 크게 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방열 구조체의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 관한 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 관한 개략 상면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 관한 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 관한 개략 단면도이다.
본 발명에 따른 방열 구조체는, 경화성 액상 수지(I)와 열전도성 충전재(II)를 함유하고, 23℃에서의 점도가 30Pa·s 내지 3000Pa·s이고, 습기 또는 가열에 의해 경화 가능한 열전도율 0.5W/(m·K) 이상의 열전도성 경화성 수지 조성물을, 발열 밀도 0.2W/㎠ 내지 500W/㎠의 전자 부품이 실장된 기판 상의 전자파 실드 케이스 내에 충전한 상태로 경화시켜서 얻어지는 것을 특징으로 한다.
<경화성 액상 수지(I)>
경화성 액상 수지는 습기 또는 가열에 의해 경화 가능하고, 분자 내에 반응성기를 가지며 경화성이 있는 액상 수지가 바람직하다.
경화성 액상 수지의 구체예로는, 경화성 아크릴계 수지나 경화성 메타크릴계 수지로 대표되는 경화성 비닐계 수지, 경화성 폴리에틸렌옥시드계 수지나 경화성 폴리프로필렌옥시드계 수지로 대표되는 경화성 폴리에테르계 수지, 경화성 폴리이소부틸렌계 수지로 대표되는 경화성 폴리올레핀계 수지 등을 들 수 있다.
반응성기로는 에폭시기, 가수분해성 실릴기, 비닐기, 아크릴로일기, SiH기, 우레탄기, 카르보디이미드기, 무수 카르복실산기와 아미노기의 조합 등 각종 반응성 관능기를 사용할 수 있다.
경화성 액상 수지가 2종류의 반응성기의 조합, 또는 반응성기와 경화 촉매와의 반응에 의해 경화하는 경우에는, 2액형 조성물로서 준비한 후, 기판이나 발열체에 도포할 때에 2액을 혼합함으로써 경화성을 얻을 수 있다. 가수분해성 실릴기를 갖는 경화성 액상 수지의 경우에는, 공기 중의 습기와 반응하여 경화할 수 있기 때문에, 1액형 실온 경화성 조성물로 하는 것도 가능하다. 비닐기와 SiH기와 Pt 촉매와의 조합의 경우나, 라디칼 개시제와 아크릴로일기의 조합 등의 경우에는, 1액형 경화성 조성물 또는 2액형 경화성 조성물로 한 후, 가교 온도로까지 가열시킴으로써 경화시킬 수도 있다. 일반적으로는 방열 구조체 전체를 어느 정도 가열하는 것이 용이한 경우에는, 가열 경화형 조성물을 사용하는 것이 바람직하고, 방열 구조체의 가열이 곤란한 경우에는, 2액형 경화성 조성물로 하거나, 습기 경화형 조성물로 하는 것이 바람직한데, 이들로 한정되는 것은 아니다.
경화성 액상 수지 중에서도, 저분자량 실록산에 의한 전자 기기 내 오염의 문제가 적은 것, 내열성이나 생산성·작업성이 우수하다는 점 등으로부터, 경화성 아크릴계 수지 또는 경화성 폴리프로필렌옥시드계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 경화성 아크릴계 수지로는, 공지된 다양한 반응성 아크릴 수지를 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 분자 말단에 반응성기를 갖는 아크릴계 올리고머를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 경화성 아크릴계 수지로는, 리빙 라디칼 중합, 특히 원자 이동 라디칼 중합으로 제조된 경화성 아크릴계 수지와 경화 촉매와의 조합을 가장 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 수지의 예로서, (주)가네카 제조 가네카 XMAP가 잘 알려져 있다. 또한, 경화성 폴리프로필렌옥시드계 수지로는, 공지된 다양한 반응성 폴리프로필렌옥시드 수지를 사용할 수 있고, 예를 들면 (주)가네카 제조 가네카 MS 중합체를 들 수 있다. 이들 경화성 액상 수지는 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상 병용하여 사용할 수도 있다.
<열전도성 충전재(II)>
열전도성 경화성 수지 조성물에 사용되는 열전도성 충전재로는, 시판되고 있는 일반적인 양호한 열전도성 충전재를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 열전도율, 입수성, 절연성 등의 전기 특성을 부여 가능, 충전성, 독성 등 다양한 측면에서 그래파이트, 다이아몬드 등의 탄소 화합물; 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화베릴륨, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화아연 등의 금속 산화물; 질화붕소, 질화알루미늄, 질화규소 등의 금속 질화물; 탄화붕소, 탄화알루미늄, 탄화규소 등의 금속 탄화물; 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등의 금속 수산화물; 탄산마그네슘, 탄산칼슘 등의 금속 탄산염; 결정성 실리카: 아크릴로니트릴계 중합체 소성물, 푸란 수지 소성물, 크레졸 수지 소성물, 폴리염화비닐 소성물, 설탕의 소성물, 목탄의 소성물 등의 유기성 중합체 소성물; Zn 페라이트와의 복합 페라이트; Fe-Al-Si계 삼원 합금; 카르보닐철; 철 니켈 합금; 금속 분말 등을 바람직하게 들 수 있다.
또한, 입수성이나 열전도성의 측면에서, 그래파이트, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화티타늄, 산화아연, 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화규소, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘, 결정성 실리카, Mn-Zn계 소프트 페라이트, Ni-Zn계 소프트 페라이트, Fe-Al-Si계 삼원 합금(센더스트(sendust)), 카르보닐철 및 철 니켈 합금(퍼멀로이(permalloy))이 보다 바람직하고, 그래파이트, α-알루미나, 육방정 질화붕소, 질화알루미늄, 수산화알루미늄, Mn-Zn계 소프트 페라이트, Ni-Zn계 소프트 페라이트, Fe-Al-Si계 삼원 합금(센더스트), 카르보닐철 및 철 니켈 합금(퍼멀로이)이 더욱 바람직하고, 구상화 그래파이트, 반구상 또는 구상의 α-알루미나, 구상화 육방정 질화붕소, 질화알루미늄, 수산화알루미늄, Mn-Zn계 소프트 페라이트, Ni-Zn계 소프트 페라이트, 구상 Fe-Al-Si계 삼원 합금(센더스트) 및 카르보닐철이 특히 바람직하다. 또한, 본 발명에서 카르보닐철을 사용하는 경우에는, 환원 카르보닐철 분말인 것이 바람직하다. 환원 카르보닐철 분말이란, 표준 등급이 아닌 환원 등급으로 분류되는 카르보닐철 분말로, 표준 등급에 비해 탄소와 질소의 함유량이 낮은 것이 특징이다.
또한, 이들의 열전도성 충전재는, 수지에 대한 분산성이 향상된다는 점에서, 실란 커플링제(비닐실란, 에폭시실란, (메트)아크릴실란, 이소시아네이트실란, 클로로실란, 아미노실란 등)나 티타네이트 커플링제(알콕시티타네이트, 아미노티타네이트 등), 또는 지방산(카프로산, 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 베헨산 등의 포화 지방산, 소르브산, 엘라이드산, 올레산, 리놀산, 리놀렌산, 에루크산 등의 불포화 지방산 등)이나 수지산(아비에트산, 피마르산, 레보피마르산산, 네오아비에트산, 팔라스트르산, 데히드로아비에트산, 이소피마르산, 산다라코피마르산, 코룸산, 세코데히드로아비에트산, 디히드로아비에트산 등) 등에 의해 표면이 처리된 것이 바람직하다.
이러한 열전도성 충전재의 사용량으로는, 열전도성 경화성 수지 조성물로부터 얻어지는 경화물의 열전도율을 높게 할 수 있다는 점에서, 열전도성 충전재의 용적률(％)이 전체 조성물 중 25 용량％ 이상이 되는 것이 바람직하다. 25 용량％보다도 적은 경우에는, 열전도성이 불충분해지는 경향이 있다. 더 높은 열전도율을 원하는 경우에는, 열전도성 충전재의 사용량을 전체 조성물 중 30 용량％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 35 용량％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 40 용량％ 이상으로 하는 것이 특히 바람직하다. 또한 열전도성 충전재의 용적률(％)이 전체 조성물 중 90 용량％ 이하가 되는 것이 바람직하다. 90 용량％보다도 많은 경우에는, 경화 전의 열전도성 경화성 수지 조성물의 점도가 지나치게 높아지는 경우가 있다.
여기서 열전도성 충전재의 용적률(％)이란, 수지분 및 열전도성 충전재의 각각의 중량 분율과 비중으로부터 산출되는 것으로, 아래 식에 의해 구해진다. 또한, 아래 식에 있어서는, 열전도성 충전재를 간단히 "충전재"라 기재하였다.
충전재 용적률(용량％)=(충전재 중량 비율/충전재 비중)÷[(수지분 중량 비율/수지분 비중)+(충전재 중량 비율/충전재 비중)]×100
여기서 수지분이란, 열전도성 충전재를 제외한 전체 성분을 가리킨다.
또한, 수지에 대한 열전도성 충전재의 충전율을 높이는 하나의 방법으로서, 입자 직경이 상이한 열전도성 충전재를 2종 이상 병용하는 것이 적합하다. 이 경우, 입자 직경이 큰 열전도성 충전재와 입자 직경이 작은 열전도성 충전재와의 입경비를 100/5 내지 100/20 정도로 하는 것이 바람직하다.
열전도성 충전재는 단독의 열전도성 충전재뿐만 아니라, 종류가 다른 2종 이상을 병용할 수도 있다.
<열전도성 경화성 수지 조성물>
열전도성 경화성 수지 조성물은, 경화성 액상 수지(I)와 열전도성 충전재(II)를 함유하고, 습기 또는 가열에 의해 경화 가능하다. 상기 2가지 성분 이외에, 필요에 따라, 경화성 액상 수지를 경화시키기 위한 경화 촉매, 열노화 방지제, 가소제, 증량제, 틱소트로픽성 부여제, 저장 안정제, 탈수제, 커플링제, 자외선 흡수제, 난연제, 전자파 흡수제, 충전제, 용제 등이 첨가되어 있을 수도 있다.
열전도성 경화성 수지 조성물은, 본 발명의 효과를 방해하지 않을 정도로 열전도성 충전재 이외의 각종 충전재를 필요에 따라 사용할 수도 있다. 열전도성 충전재 이외의 각종 충전재로는 특별히 한정되지 않지만, 목분, 펄프, 목면 칩, 아스베스토(asbesto), 유리 섬유, 탄소 섬유, 마이카, 호두껍질 분말, 왕겨 분말, 규조토, 백토, 실리카(흄드 실리카, 침강성 실리카, 용융 실리카, 돌로마이트, 무수 규산, 함수 규산, 비정질 구형 실리카 등), 카본 블랙과 같은 보강성 충전재; 규조토, 소성 클레이, 클레이, 탈크, 산화티타늄, 벤토나이트, 유기 벤토나이트, 산화제2철, 알루미늄 미분말, 플린트 분말, 활성 산화아연, 아연 분말, 탄산아연 및 시라스벌룬(shirasu balloon), 유리 마이크로벌룬, 페놀 수지나 염화비닐리덴 수지의 유기 마이크로벌룬, PVC 분말, PMMA 분말 등의 수지 분말 등의 충전재; 석면, 유리 섬유 및 유리 필라멘트, 탄소 섬유, 케블러 섬유, 폴리에틸렌 섬유 등의 섬유상 충전재 등을 들 수 있다. 이들 충전재 중에서는 침강성 실리카, 흄드 실리카, 용융 실리카, 돌로마이트, 카본 블랙, 산화티타늄, 탈크 등이 바람직하다. 또한 이들 충전재 중에는, 열전도성 충전재로서의 기능을 약간 갖고 있는 것도 있으며, 탄소 섬유, 각종 금속 분말, 각종 금속 산화물, 각종 유기 섬유와 같이 조성, 합성 방법, 결정화도, 결정 구조에 따라서는 우수한 열전도성 충전재로서 사용 가능해지는 것도 있다.
<열전도성 경화성 수지 조성물의 경화 전 점도>
열전도성 경화성 수지 조성물은, 23℃에서의 경화 전의 점도가 30Pa·s 이상이고, 유동성을 갖지만 비교적 고점도이다. 경화 전의 점도가 30Pa·s 미만이면, 점도가 낮기 때문에 도포 개소로부터 경화물이 유실되는 등의 이유로, 도포시 작업성이 저하된다. 경화 전의 점도는 바람직하게는 40Pa·s 이상, 보다 바람직하게는 50Pa·s 이상이다. 경화 전의 점도의 상한값은 3000Pa·s 이하이고, 바람직하게는 2000Pa·s 이하이다. 3000Pa·s를 초과하면, 도포나 주입이 곤란해지거나, 도포시에 공기를 혼입시켜 열전도성을 저하시키는 한 요인이 되는 경우가 있다. 경화 전의 점도는, 23℃ 분위기하에서 BH형 점도계를 사용하여 2rpm의 조건으로 측정한 값을 사용한다.
<열전도성 경화성 수지 조성물의 열전도율>
열전도성 경화성 수지 조성물은, 열전도율이 0.5W/(m·K) 이상이다. 열전도성 경화성 수지 조성물은, 열을 효율적으로 외부에 전달할 필요가 있기 때문에, 열전도율이 높은 것이 요구된다. 열전도율은 바람직하게는 0.7W/(m·K) 이상, 보다 바람직하게는 0.8W/(m·K) 이상, 더욱 바람직하게는 0.9W/(m·K) 이상이다. 이러한 고열전도성 수지를 사용함으로써, 전자 부품이 공기와 접하고 있는 경우에 비하여, 전자 부품의 열을 효율적으로 전자파 실드 케이스나 기판으로 도피시키는 것이 가능해진다.
<열전도성 경화성 수지 조성물의 경화물의 열전도율>
열전도성 경화성 수지 조성물의 경화 후의 열전도율은 0.5W/(m·K) 이상인 것이 바람직하다. 열을 효율적으로 외부로 전달할 필요가 있기 때문에, 경화물의 열전도율이 0.7W/(m·K) 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.8W/(m·K) 이상인 것이 더욱 바람직하고, 0.9W/(m·K) 이상인 것이 특히 바람직하다. 이러한 고열전도성 수지를 사용함으로써, 전자 부품이 공기와 접하고 있는 경우에 비하여, 전자 부품의 열을 효율적으로 전자파 실드 케이스나 기판으로 도피시키는 것이 가능해진다.
또한, 열전도성 경화성 수지 조성물을 경화시켜서 얻어지는 경화물의 열전도율은, 열전도성 경화성 수지 조성물의 열전도율의 ±20％의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
<경화물의 경도>
열전도성 수지 조성물의 경화물 경도는, 고온시 열팽창이나 왜곡을 흡수할 수 있도록 낮은 것이 바람직하다. 재료간의 선팽창률차에 의한 박리나 크랙을 방지하기 위해, 경도는 아스카 C형 경도계로 10 이상 99 이하인 것이 바람직하고, 10 이상 95 이하인 것이 보다 바람직하고, 20 이상 90 이하인 것이 더욱 바람직하다.
<경화물의 180도 박리 강도>
본 발명에서 열전도성 수지 조성물의 경화물은 SUS304 판에 대한 180도 박리 강도(박리 속도 300mm/min)가 0.05N/25mm 이상인 것이 바람직하고, 0.075N/25mm 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.10N/25mm 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 1.00N/25mm 이하인 것이 바람직하고, 0.75N/25mm 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.50N/25mm 이하인 것이 특히 바람직하다. 경화물의 박리 강도가 0.05N/25mm 미만인 경우, 전자 부품이나 전자파 실드 케이스와의 밀착력이 나쁘고, 접촉 열저항이 높아져 방열성이 저하될 우려가 있다. 또한, 박리 강도가 1.00N/25mm를 초과하면, 특히 요철상의 전자 부품이나 전자파 실드 케이스로부터 용이하게 박리할 수 없어, 작업성이 저하되는 경향이 있다.
또한, SUS 기판에 대한 180도 박리 강도는, 예를 들면 이하와 같이 하여 측정한다.
1. 길이 150mm, 폭 20mm, 두께 25㎛의 PET 필름에 열전도성 경화성 수지 조성물을 200㎛ 도포하고, SUS304 판에 2kg 롤러를 1회 왕복에 의해 접합시킨다.
2. 23℃ 50％RH 조건하에서 1일간 양생한다.
3. 만능 인장 시험기를 사용하여 박리 각도 180도, 인장 속도 300mm/min으로 박리 시험을 행한다.
또한, 180도 박리 시험에서는, 경화물은 응집 박리가 아닌 계면 박리하는 것이 바람직하다. 응집 박리의 경우, 박리할 때에 경화물이 양면에 잔류하여, 작업 효율이 악화될 우려가 있다.
경화물이 계면 박리 가능한 것은, 박리성 시험에 의해 판단할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 열전도성 경화성 수지 조성물을 메모리 기판(MV-DN333-A512M, 버팔로사 제조) 상에 5g 도포하고, 23℃ 50％RH 조건하에서 1일간 양생한 후, 5분간 박리 작업을 행하였을 때의 경화물의 잔류 상황이 ○(경화물의 잔류 없음)인 경우나 △(일부 경화물의 잔류 있음)인 경우, 경화물이 계면 박리 가능하다고 판단한다.
<방열 구조체>
본 발명의 방열 구조체의 한 형태를 도 1에 도시한다. 전자 부품(13a) 및 전자 부품(13b)이 기판(12) 상에 고정되고, 전자 부품(13a, 13b)을 덮는 전자파 실드 케이스(11)가 기판(12)에 설치되고, 전자파 실드 케이스(11) 내의 경화물(14)은 열전도성 경화성 조성물을 충전 후 경화시킨 것이다.
<전자 부품>
본 발명에서 사용되는 전자 부품의 발열 밀도는 0.2W/㎠ 내지 500W/㎠이다. 발열 밀도가 0.2W/㎠ 이상인 전자 부품은, 구동시에 고온까지 발열하여, 부품의 성능 저하가 발생하기 쉬운 경향이 있다. 전자 부품은 전자 기기·정밀 기기 구동시에 발열하는 부재이면 특별히 한정되지 않는다. 전자 부품의 발열 밀도는 0.3W/㎠ 이상인 것이 바람직하고, 0.5W/㎠ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 300W/㎠ 이하인 것이 바람직하고, 100W/㎠ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 발열 밀도란, 단위 시간당 단위 면적으로부터 방출되는 열에너지를 말한다.
이러한 전자 부품으로는 CPU·GPU 등의 마이크로프로세서, DSP(디지털 시그널 프로세서), 파워 증폭기, RF 트랜시버 IC, 증폭용 IC, 신호 처리용 IC, LNA, 안테나 디바이스, 필터 디바이스, 수정 디바이스, 통신용 각종 칩, 무선 LAN, 블루투스(Bluetooth)(등록상표), 메모리 장치, 파워 매니지먼트, 진동 모터, 조도·가속도·지자기·압력 등의 각종 센서 디바이스, 자이로스코프, 각종 프로세서, LED 등의 각종 모듈, 집적 회로, 트랜지스터, 다이오드, 저항기, 콘덴서, 인덕터 등을 들 수 있다.
전자 부품은 기판 상에 하나만 있을 수도 있고, 복수개가 기판 상에 설치되어 있을 수도 있다. 또한, 전자파 실드 케이스 내의 전자 부품에 대해서도, 기판 상에 하나만 있을 수도 있고, 복수개가 기판 상에 설치되어 있을 수도 있다. 복수개의 전자 부품이 기판 상에 설치되어 있는 경우, 전자 부품의 기판으로부터의 높이가 일치할 필요는 없다. 미경화된 열전도성 경화성 수지 조성물을 배치한 후 경화시킴으로써, 전자 부품의 높이가 일치하지 않은 경우에도 밀착하여, 전자 부품으로부터 발생하는 열을 효율적으로 전자파 실드 케이스나 기판으로 전달할 수 있다.
전자 부품의 온도는, 그의 내열 온도 이하로 하는 관점에서 130℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 120℃ 이하, 더욱 바람직하게는 111℃ 이하이다. 130℃를 초과하면, 전자 부품을 형성하는 반도체 소자 등의 기능이 둔해지거나 고장이 발생하는 경우가 있다. 또한, 전자 기기에 따라서는, 전자 부품의 내열 온도가 120℃ 이하로 제한되는 경우도 있다. 또한, 내열 온도가 전자 부품의 온도 이상인 열전도성 경화성 수지 조성물의 경화물을 사용하는 것이 바람직하다. 전자 부품의 온도는 바람직하게는 0℃ 이상이다.
<전자파 실드 케이스>
전자파 실드 케이스의 재료는, 전자파를 반사, 전도 또는 흡수함으로써 전자파 실드 성능을 발휘하는 재료이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 금속 재료나 플라스틱 재료, 각종 자성 재료, 탄소 재료 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 전자파 실드 성능(도전성·투자율이 높음), 재료 강도, 가공성, 가격 측면에서 금속 재료를 적절하게 사용할 수 있다.
금속 재료로는, 금속 원소만으로 이루어진 금속 재료가 적합하다. 구체적으로는, 금속 원소 단체로 이루어진 금속 재료로는, 예를 들면 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘 등의 주기율표 1족 원소; 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 등의 주기율표 2족 원소; 스칸듐, 이트륨, 란타노이드 원소(란탄, 세륨 등), 악티노이드 원소(악티늄 등) 등의 주기율표 3족 원소; 티타늄, 지르코늄, 하프늄 등의 주기율표 4족 원소; 바나듐, 니오븀, 탄탈륨 등의 주기율표 5족 원소; 크롬, 몰리브덴, 텅스텐 등의 주기율표 6족 원소; 망간, 테크네튬, 레늄 등의 주기율표 7족 원소; 철, 루테늄, 오스뮴 등의 주기율표 8족 원소; 코발트, 로듐, 이리듐 등의 주기율표 9족 원소; 니켈, 팔라듐, 백금 등의 주기율표 10족 원소; 구리, 은, 금 등의 주기율표 11족 원소; 아연, 카드뮴, 수은 등의 주기율표 12족 원소; 알루미늄, 갈륨, 인듐, 탈륨 등의 주기율표 13족 원소; 주석, 납 등의 주기율표 14족 원소; 안티몬, 비스무트 등의 주기율표 15족 원소 등을 들 수 있다. 한편, 합금으로는, 예를 들면 스테인리스, 구리-니켈 합금, 놋쇠, 니켈-크롬 합금, 철-니켈 합금, 아연-니켈 합금, 금-구리 합금, 주석-납 합금, 은-주석-납 합금, 니켈-크롬-철 합금, 구리-망간-니켈 합금, 니켈-망간-철 합금 등을 들 수 있다.
또한, 금속 원소와 함께 비금속 원소를 포함하는 각종 금속계 화합물로는, 상기에 예시한 금속 원소나 합금을 포함한 전자파 실드 성능을 발휘할 수 있는 금속계 화합물이라면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 황화구리 등의 금속 황화물; 산화철, 산화티타늄, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴주석 등의 금속 산화물이나 금속 복합 산화물 등을 들 수 있다.
상기 금속 재료 중에서도, 금, 은, 알루미늄, 철, 구리, 니켈, 스테인리스, 구리-베릴륨 합금(베릴륨구리), 마그네슘 합금, 철-니켈 합금, 퍼멀로이 및 구리-니켈 합금이 바람직하고, 알루미늄, 철, 구리, 스테인리스, 구리-베릴륨 합금(베릴륨구리), 마그네슘 합금 및 철-니켈 합금이 특히 바람직하다.
플라스틱 재료로는, 예를 들면 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리아센, 폴리페닐렌, 폴리아닐린, 폴리티오펜 등의 도전성 플라스틱을 들 수 있다.
자성 재료로는, 예를 들면 연자성 분말, 각종 페라이트, 산화아연 위스커 등을 들 수 있다. 자성 재료로는, 페로 자성이나 페리 자성을 나타내는 강자성체가 적합하다. 구체적으로는, 예를 들면, 고투자율 페라이트, 순철, 규소 원자 함유 철, 니켈-철계 합금, 철-코발트계 합금, 비정질 금속 고투자율 재료, 철-알루미늄-규소 합금, 철-알루미늄-규소-니켈 합금, 철-크롬-코발트 합금 등을 들 수 있다.
또한, 그래파이트 등의 탄소 재료를 들 수 있다.
전자파 실드 케이스는, 기판 상의 전자 부품으로부터 발생하는 전자파가 외부로 유출되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다. 전자파 실드 케이스의 구조는, 전자파 실드 성능을 발휘할 수 있는 구조라면 특별히 한정되지 않는다.
일반적으로, 전자파 실드 케이스는 도 1과 같이 기판 상의 접지층에 설치되어, 전자파 발생원이 되는 전자 부품을 포위하고 있다. 일반적으로 전자파 실드 케이스와 기판 상의 접지층은 땜납 또는 도전성 재료 등으로 접합되어 있다.
전자파 실드 케이스는, 저주파부터 고주파에 이르는 전자파 실드 성능이 손상되지 않는 범위에서, 구멍이나 간극이 비어 있을 수도 있다. 전자파 실드 케이스는 일체물일 수도 있고, 예를 들면 되 형상의(square box-shaped) 실드 케이스와 덮개 형상의 실드 커버와 같이 2개 이상으로 분리할 수 있는 타입일 수도 있다. 전자의 경우, 전자파 실드 케이스의 구멍으로부터 열전도성 경화성 수지 조성물을 주입시킬 수 있고, 후자의 경우, 기판 상에 되 형상의 실드 케이스가 설치되어 있는 상태에서 열전도성 경화성 수지 조성물을 도포하고, 전자 부품을 충분히 덮은 후에 덮개 형상의 실드 커버를 설치할 수 있다. 또한, 보수 공정에서는, 전자파 실드 케이스를 기판으로부터 제거한 후, 전자파 실드 케이스 내의 열전도성 수지를 제거하거나, 전자파 실드 케이스를 설치한 채로 덮개 형상의 실드 커버를 떼어내고, 열전도성 수지를 제거함으로써, 전자 기기의 보수 작업을 행할 수 있다.
전자파 실드 케이스는, 고열전도성을 갖고 있을수록 온도 분포가 균일해져, 전자파 실드 케이스 내의 전자 부품의 발열을 외부로 유효하게 전달할 수 있기 때문에 바람직하다. 전자파 실드 케이스의 열전도율은, 방열성 향상의 측면에서 1W/(m·K) 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3W/(m·K) 이상, 더욱 바람직하게는 5W/(m·K) 이상, 특히 바람직하게는 10W/(m·K) 이상이다. 전자파 실드 케이스의 열전도율은 바람직하게는 10000W/(m·K) 이하이다.
<열전도성 경화성 수지 조성물의 충전 방법>
전자파 실드 케이스 내에 열전도성 경화성 수지 조성물을 충전하는 방법으로는, 일반적인 액상 수지 도포·주입 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 디핑법, 스프레이법 등의 공지된 도포 방법을 들 수 있다. 또한, 열전도성 경화성 수지 조성물을 충전한 카트리지나 튜브, 시린지 등의 용기로부터 디스펜서를 사용하여 도포·주입하여, 전자파 실드 케이스 내를 충전할 수 있다. 또한, 디스펜서를 사용하지 않고 카트리지나 튜브, 시린지 등의 용기로부터 직접 도포·주입할 수도 있다.
충전시에는, 기판 상에 전자파 실드 케이스의 적어도 일부분이 설치되어 있는 상태가 바람직하다. 예를 들면, 전자파 실드 케이스가 덮개와 같이 상부로 분리 가능한 타입이면, 덮개를 벗긴 상태에서 열전도성 경화성 수지 조성물을 도포·주입하여 전자 부품을 덮은 후에 덮개를 닫을 수 있고, 전자파 실드 케이스의 일부에 구멍이나 간극이 있는 타입이면, 그 구멍이나 간극을 통과시켜 열전도성 경화성 수지 조성물을 주입할 수 있다.
열전도성 경화성 수지 조성물을 충전한 후, 상온에서 방치 또는 가열하여 경화시킨다. 전자파 실드 케이스 내에 충전된 열전도성 경화성 수지 조성물은, 경화 후에 전자파 실드 케이스와 전자 부품 둘 다와 접촉하고 있는 것이 바람직하고, 기판과도 접촉하는 것이 더욱 바람직하다. 경화물이 전자파 실드 케이스나 기판과 접촉함으로써, 전자 부품의 열을 효율적으로 전자파 실드 케이스나 기판에 전달할 수 있다.
경화물의 형상은 특별히 한정되지 않고, 시트상, 테이프상, 직사각형상, 원반상, 원환상, 블록상, 부정형이 예시된다.
<휴대 정보 단말기·전자 기기>
본 발명의 휴대 정보 단말기 및 전자 기기는 본 발명의 방열 구조체를 갖는다.
휴대 정보 단말기·전자 기기로는, 전자파 실드 케이스로 덮여, 기판 상에 실장된 전자 부품을 내부에 갖는 기기이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA)로는, 예를 들면 전자 수첩, PHS, 휴대 전화, 스마트폰, 스마트북, 태블릿 단말기, 디지털 미디어 플레이어, 디지털 오디오 플레이어 등을 들 수 있다. 전자 기기로는, 예를 들면 슈퍼 컴퓨터, 메인 프레임, 서버, 미니 컴퓨터, 워크스테이션, 개인용 컴퓨터, 포터블, 플러그, 게임기, 스마트 텔레비전, 랩탑, 노트북 컴퓨터(CULV, 태블릿 PC, 넷북, 울트라-모바일 PC, 스마트북, 울트라북), 포켓 컴퓨터, 휴대형 게임기, 전자 사전, 전자북 리더, 포터블 데이터 터미널, 헤드 마운트 디스플레이 등의 기기, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 표면 전도형 전자 방출 소자 디스플레이(SED), LED, 유기 EL, 무기 EL, 액정 프로젝터, 시계 등의 표시 기기, 잉크젯 프린터(잉크 헤드), 전자 사진 장치(현상 장치, 정착 장치, 히트 롤러, 히트 벨트) 등의 화상 형성 장치, 반도체 소자, 반도체 패키지, 반도체 밀봉 케이스, 반도체 다이 본딩, CPU, 메모리, 파워 트랜지스터, 파워 트랜지스터 케이스 등의 반도체 관련 부품, 리지드 배선판, 플렉시블 배선판, 세라믹 배선판, 빌드업 배선판, 다층 기판 등의 배선 기판(이상 상기 배선판이란, 프린트 배선판 등도 포함함), 진공 처리 장치, 반도체 제조 장치, 표시 기기 제조 장치 등의 제조 장치, 단열재, 진공 단열재, 복사 단열재 등의 단열 장치, DVD(광 픽업, 레이저 발생 장치, 레이저 수광 장치), 하드디스크 드라이브 등의 데이터 기록 기기, 카메라, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 현미경, CCD 등의 화상 기록 장치, 충전 장치, 리튬 이온 전지, 연료 전지, 태양 전지 등의 배터리 기기 등을 들 수 있다.
<전자 기기의 수리 방법>
본 발명에 따른 전자 기기의 수리 방법은, 발열체 및/또는 방열체와, 경화성 액상 수지(I)와 열전도성 충전재(II)를 함유하고, 23℃에서의 점도가 30Pa·s 내지 3000Pa·s이고, 습기 또는 가열에 의해 경화 가능한 열전도율 0.5W/(m·K) 이상의 열전도성 경화성 수지 조성물의 경화물과의 접합체로부터 해당 경화물을 제거하는 공정을 포함하는 전자 기기의 수리 방법이며, 해당 경화물의 SUS 기판에 대한 180도 박리 강도가 0.05N/25mm 내지 1.00N/25mm인 것을 특징으로 한다.
해당 경화물을 제거한 후, 해당 발열체 및/또는 해당 방열체와, 해당 경화물과 동일하거나 상이한 열전도성 수지 조성물의 경화물을 접합시키는 공정을 포함할 수도 있다.
본 발명에 있어서의 「수리」란, 넓은 의미에서 수리라 하는 행위를 의미한다. 즉, 점검, 부품 교환을 위한 행위나, 재생산하는 행위도 포함된다.
전자 기기로는, 발열체 및/또는 방열체와 열전도성 수지와의 접합체를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 상술한 휴대 정보 단말기 및 전자 기기를 들 수 있다.
발열체도 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 상술한 전자 부품을 사용할 수 있다. 발열체는 기판 상에 실장되어 있는 것이 바람직하다.
방열체도 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 상술한 전자파 실드 케이스를 사용할 수 있다. 방열체는, 발열체가 실장된 기판 상에, 발열체를 둘러싸도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.
방열체의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 케이스와 커버와 같이 2개 이상으로 분리할 수 있는 형상인 경우에는, 커버만을 벗기면 케이스 부분을 설치한 채로 열전도성 수지를 제거할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 방열체가 일체물인 경우, 방열체를 기판으로부터 벗긴 후, 열전도성 수지를 제거할 수 있다.
열전도성 수지의 원료인 열전도성 경화성 수지 조성물로는, 상기한 조건을 만족하면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 상술한 열전도성 경화성 수지 조성물을 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 열전도성 수지의 SUS 기판에 대한 180도 박리 강도가 일정한 범위 내에 있으므로, 접합체로부터 용이하게 박리할 수 있어, 전자 기기의 간편한 수리가 가능하다.
실시예
이하에 실시예에 의해 발명의 실시 형태, 효과를 나타내지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
(합성예 1)
질소 분위기하에 250L 반응기에 CuBr(1.09kg), 아세토니트릴(11.4kg), 아크릴산부틸(26.0kg) 및 2,5-디브로모아디프산디에틸(2.28kg)을 첨가하고, 70℃ 내지 80℃에서 30분 정도 교반하였다. 이것에 펜타메틸디에틸렌트리아민을 첨가하여, 반응을 개시하였다. 반응 개시 30분 후부터 2시간에 걸쳐 아크릴산부틸(104kg)을 연속적으로 추가하였다. 반응 도중 펜타메틸디에틸렌트리아민을 적절히 첨가하고, 내온 70℃ 내지 90℃가 되도록 하였다. 여기까지 사용한 펜타메틸디에틸렌트리아민 총량은 220g이었다. 반응 개시부터 4시간 후, 80℃에서 감압하에 가열 교반함으로써 휘발분을 제거하였다. 이것에 아세토니트릴(45.7kg), 1,7-옥타디엔(14.0kg) 및 펜타메틸디에틸렌트리아민(439g)을 첨가하여 8시간 교반을 계속하였다. 혼합물을 80℃에서 감압하에 가열 교반하여 휘발분을 제거하였다.
이 농축물에 톨루엔을 첨가하여 중합체를 용해시킨 후, 여과 보조제로서 규조토, 흡착제로서 규산알루미늄, 하이드로탈사이트를 첨가하고, 산소 질소 혼합 가스 분위기하(산소 농도 6％)에 내온 100℃에서 가열 교반하였다. 혼합액 중의 고형분을 여과에 의해 제거하고, 여과액을 내온 100℃에서 감압하에 가열 교반하여 휘발분을 제거하였다.
이 농축물에 흡착제로서 규산알루미늄, 하이드로탈사이트, 열 열화 방지제를 더 첨가하고, 감압하에 가열 교반하였다(평균 온도 약 175℃, 감압도 10Torr 이하). 흡착제로서 규산알루미늄, 하이드로탈사이트를 더 추가하고, 산화 방지제를 첨가하고, 산소 질소 혼합 가스 분위기하(산소 농도 6％)에 내온 150℃에서 가열 교반하였다.
이 농축물에 톨루엔을 첨가하여 중합체를 용해시킨 후, 혼합액 중의 고형분을 여과에 의해 제거하고, 여과액을 감압하에 가열 교반하여 휘발분을 제거하여, 알케닐기를 갖는 중합체를 얻었다.
이 알케닐기를 갖는 중합체, 디메톡시메틸실란(알케닐기에 대하여 2.0몰 당량), 오르토포름산메틸(알케닐기에 대하여 1.0몰 당량), 백금 촉매[비스(1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산) 백금 착체 촉매의 크실렌 용액: 이하 백금 촉매라 함](백금으로서 중합체 1kg에 대하여 10mg)를 혼합하고, 질소 분위기하에 100℃에서 가열 교반하였다. 알케닐기가 소실된 것을 확인하고, 반응 혼합물을 농축하여 말단에 디메톡시실릴기를 갖는 폴리(아크릴산-n-부틸) 수지(I-1)를 얻었다. 얻어진 수지의 수 평균 분자량은 약 26000, 분자량 분포는 1.3이었다. 수지 1분자당 도입된 평균 실릴기의 수를 1H NMR 분석에 의해 구한 바, 약 1.8개였다.
(합성예 2)
수 평균 분자량 약 2,000의 폴리옥시프로필렌디올을 개시제로 하고, 아연헥사시아노코발테이트 그라임 착체 촉매로 프로필렌옥시드의 중합을 행하여, 수 평균 분자량 25,500(송액 시스템으로서 도소사 제조 HLC-8120GPC를 사용하고, 칼럼은 도소사 제조 TSK-GEL H타입을 사용하고, 용매는 THF를 사용하여 측정한 폴리스티렌 환산값)의 폴리프로필렌옥시드를 얻었다. 계속해서, 이 수산기 말단 폴리프로필렌옥시드의 수산기에 대하여 1.2배 당량의 NaOMe 메탄올 용액을 첨가하여 메탄올을 증류 제거하고, 추가로 염화알릴을 첨가하여 말단의 수산기를 알릴기로 변환시켰다. 미반응된 염화알릴을 감압 탈휘에 의해 제거하였다. 얻어진 미정제된 알릴기 말단 폴리프로필렌옥시드 100중량부에 대하여, n-헥산 300중량부와 물 300중량부를 혼합 교반한 후, 원심분리에 의해 물을 제거하고, 얻어진 헥산 용액에 추가로 물 300중량부를 혼합 교반하고, 다시 원심분리에 의해 물을 제거한 후, 헥산을 감압 탈휘에 의해 제거하였다. 이상에 의해, 말단이 알릴기인 수 평균 분자량 약 25,500인 2관능 폴리프로필렌옥시드를 얻었다.
얻어진 알릴 말단 폴리프로필렌옥시드 100중량부에 대하여, 촉매로서 백금 함량 3wt％의 백금비닐실록산 착체 이소프로판올 용액 150ppm을 첨가하여, 트리메톡시실란 0.95중량부와 90℃에서 5시간 반응시켜, 트리메톡시실릴기 말단 폴리옥시프로필렌계 중합체(I-2)를 얻었다. 상기와 마찬가지로 1H-NMR의 측정 결과, 말단의 트리메톡시실릴기는 1분자당 평균적으로 1.3개였다.
(실시예 1 내지 4, 비교예 2)
합성예 1에서 얻어진 수지(I-1): 90중량부, 합성예 2에서 얻어진 수지(I-2): 10중량부, 가소제(모노사이저 W-7010(DIC사 제조)): 100중량부, 산화 방지제(이르가녹스(Irganox) 1010): 1중량부, 하기 표 1에 기재된 열전도성 충전재를 손으로 섞어 충분히 교반 혼련한 후에, 5L 버터플라이 믹서를 사용하여 가열 혼련하면서 진공화시켜 탈수하였다. 탈수 완료 후에 냉각하고, 탈수제(A171): 2중량부, 경화 촉매(네오데칸산주석, 네오데칸산): 각 4중량부와 혼합하여, 열전도성 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 열전도성 경화성 수지 조성물의 점도와 열전도율을 측정한 후, 도 2 및 도 3에 도시하는 간이 모델에 열전도성 경화성 수지 조성물을 충전하고, 온도와 전자파 실드 케이스 내로부터의 수지 유출 유무를 평가하였다. 또한, 경화물의 열전도율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 1)
열전도성 경화성 수지 조성물을 사용하지 않고 실시예 1과 마찬가지로 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 5, 6)
합성예 1에서 얻어진 수지(I-1): 90중량부, 합성예 2에서 얻어진 수지(I-2): 10중량부, 가소제(모노사이저 W-7010(DIC사 제조)): 100중량부, 산화 방지제(이르가녹스 1010): 1중량부, 하기 표 2에 기재된 열전도성 충전재를 손으로 섞어 충분히 교반 혼련한 후에, 5L 버터플라이 믹서를 사용하여 가열 혼련하면서 진공화시켜 탈수하였다. 탈수 완료 후에 냉각하고, 탈수제(A171): 2중량부, 경화 촉매(네오데칸산주석, 네오데칸산): 각 4중량부와 혼합하여, 열전도성 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 열전도성 경화성 수지 조성물의 점도와 열전도율을 측정한 후, 간이 모델에 열전도성 경화성 수지 조성물을 도 4 또는 도 5와 같이 충전하고, 온도와 전자파 실드 케이스 내로부터의 수지 유출 유무를 평가하였다. 또한, 경화물의 열전도율을 측정하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.
<평가>
(열전도성 경화성 수지 조성물의 점도)
23℃ 50％RH 조건하에서 BH형 점도계를 사용하여 2rpm으로 열전도성 경화성 수지 조성물의 점도를 측정하였다.
(열전도성 경화성 수지 조성물의 열전도율)
열전도성 경화성 수지 조성물을 사란 랩(Saran Wrap; 등록상표)으로 감싸고, 핫 디스크법 열전도율 측정 장치 TPA-501(교토 덴시 고교(주) 제조)을 사용하여, 4φ 사이즈의 센서를 2개의 시료에 끼우는 방법으로 열전도율을 측정하였다.
(열전도성 경화성 수지 조성물의 경화 후의 열전도율)
열전도성 경화성 수지 조성물을 23℃ 50％RH 조건하에서 1일간 양생하여, 두께 3mm, 직경 20mm의 원반상 샘플을 2매 얻었다. 핫 디스크법 열전도율 측정 장치 TPA-501(교토 덴시 고교(주) 제조)을 사용하여, 4φ 사이즈의 센서를 2개의 시료에 끼우는 방법으로 경화물의 열전도율을 측정하였다.
(전자 부품, 기판, 전자파 실드 케이스의 온도 측정)
도 2 및 도 3에 도시하는 간이 모델을 제작하고, 전자 부품, 기판, 전자파 실드 케이스의 각 모델의 온도를 테플론(등록상표) 피복 극세 열전대 더블선 TT-D-40-SLE(오메가 엔지니어링사 제조)를 사용하여 측정하였다. 또한, 온도는 전자 부품 모델을 1시간 발열시킨 후의 값이다.
또한, 도 2 내지 도 5에 도시하는 간이 모델의 재질과 치수는 모두 동일하고, 이하와 같다.
11: 전자파 실드 케이스… SUS(0.3mm 두께) 제조, 20mm×20mm×1.40mm
12: 기판… 유리 에폭시 제조, 60mm×60mm×0.75mm
13: 전자 부품… 알루미나 발열체(발열량 1W, 발열 밀도 1W/㎠), 10mm×10mm×1.05mm
14: 열전도성 경화성 수지 조성물(또는 경화물)
○ 표시: 열전대 설치 위치
(전자파 실드 케이스로부터의 수지 유출)
열전도성 경화성 수지 조성물을 전자파 실드 케이스에 충전한 후, 계외로의 유출 유무를 육안으로 평가하였다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 1에 대하여, 실시예 1 내지 4에서는 전자파 실드 케이스와 기판, 전자 부품에 접촉하도록 열전도성 경화성 수지 조성물을 도포하고 있기 때문에, 전자 부품의 온도가 크게 떨어짐과 함께, 전자파 실드 케이스와 기판의 온도가 높아져 있는 것을 알 수 있다. 이는 전자 부품의 발열을 전자파 실드 케이스나 기판에 전달하고 있는 것을 의미하고 있다. 또한 표 2에 나타낸 바와 같이, 전자 부품의 상부에만 도포하여, 전자파 실드 케이스와 접촉시킨 실시예 6에서는, 전자 부품의 온도가 크게 내려가, 기판에는 열이 전달되지 않지만, 전자파 실드 케이스에는 열이 전달되어 방열 가능하다는 것을 알 수 있다. 한편, 열전도성 충전재를 함유하지 않는 비교예 2에서는, 상기 효과가 작을 뿐 아니라, 점도가 낮기 때문에 전자파 실드 케이스 외부로의 수지 유출이 확인되었다.
(실시예 7)
합성예 1에서 얻어진 수지(I-1): 100중량부, 가소제(DIDP(제이플러스사 제조)): 100중량부, 산화 방지제(이르가녹스 1010(시바·재팬사 제조)): 1중량부, 열전도성 충전재(AS-40(알루미나, 쇼와 덴꼬사 제조)/산화아연(사까이 가가꾸 고교사 제조)): 1070/500중량부를 손으로 섞어 충분히 교반 혼련한 후에, 5L 버터플라이 믹서를 사용하여 가열 혼련하면서 진공화시켜 탈수하였다. 탈수 완료 후에 냉각하고, 탈수제(A171(도레이 다우코닝 실리콘사 제조)): 4중량부, 경화 촉매(네오데칸산주석 U-50H(닛토 가세이 고교사 제조)): 4중량부와 혼합하여, 열전도성 경화성 수지 조성물을 얻었다. 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
(실시예 8)
합성예 1에서 얻어진 수지(I-1): 100중량부, 가소제(DIDP): 100중량부, 산화 방지제(이르가녹스 1010): 1중량부, 열전도성 충전재(BF-083(수산화알루미나, 닛본 게긴조꾸사 제조)/산화아연): 500/450중량부를 손으로 섞어 충분히 교반 혼련한 후에, 5L 버터플라이 믹서를 사용하여 가열 혼련하면서 진공화시켜 탈수하였다. 탈수 완료 후에 냉각하고, 탈수제(A171): 4중량부, 경화 촉매(네오데칸산주석 U-50H): 4중량부와 혼합하여, 열전도성 경화성 수지 조성물을 얻었다. 평가 결과를 표 3에 나타내었다.
(실시예 9)
합성예 1에서 얻어진 수지(I-1): 90중량부, 합성예 2에서 얻어진 수지(I-2): 10중량부, 가소제(DIDP): 95중량부, 산화 방지제(이르가녹스 1010): 1중량부, 열전도성 충전재(BF-083(수산화알루미나, 닛본 게긴조꾸사 제조)/산화아연): 440/100중량부를 손으로 섞어 충분히 교반 혼련한 후에, 5L 버터플라이 믹서를 사용하여 가열 혼련하면서 진공화시켜 탈수하였다. 탈수 완료 후에 냉각하고, 탈수제(A171): 2중량부, 경화 촉매(네오데칸산주석 U-50H): 4중량부와 혼합하여, 열전도성 경화성 수지 조성물을 얻었다. 평가 결과를 표 3에 나타내었다.
(비교예 3)
열전도성 경화성 엘라스토머(KE3467, 신에쯔 가가꾸 고교사 제조)를 사용하여 실시예와 마찬가지로 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 3에 나타내었다.
(비교예 4)
열전도성 경화성 엘라스토머(SE4420, 도레이 다우코닝 실리콘사 제조)를 사용하여 실시예와 마찬가지로 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 3에 나타내었다.
<평가>
(열전도성 경화성 수지 조성물의 점도)
23℃ 50％RH 조건하에서 BS형 점도계를 사용하여 2rpm으로 열전도성 경화성 수지 조성물의 점도를 측정하였다.
(열전도성 수지 조성물의 경화 후의 열전도율)
열전도성 경화성 수지 조성물을 23℃ 50％RH 조건하에서 1일간 양생하여, 두께 3mm, 직경 20mm의 원반상 샘플을 2매 얻었다. 핫 디스크법 열전도율 측정 장치 TPA-501(교토 덴시 고교(주) 제조)을 사용하여, 4φ 사이즈의 센서를 2개의 시료에 끼우는 방법으로 경화물의 열전도율을 측정하였다.
(열전도성 수지 조성물의 경화 후의 경도)
열전도성 경화성 수지 조성물을 23℃ 50％RH 조건하에서 1일간 양생하여, 20×20×6mm의 경화물을 제작하고, 아스카 C형 경도계로 경도를 측정하였다.
(열전도성 수지 조성물의 경화 후의 180도 박리 강도)
길이 150mm, 폭 20mm, 두께 25㎛의 PET 필름에 열전도성 경화성 수지 조성물을 200㎛ 도포하고, SUS304 판에 2kg 롤러를 1회 왕복하여 접합시켰다. 23℃ 50％RH 조건하에서 1일간 양생한 후, 만능 인장 시험기를 사용하여 박리 각도 180도, 인장 속도 300mm/min으로 박리 시험을 행하고, 박리 강도를 측정하였다.
(열전도성 수지 조성물의 경화 후의 밀착성)
열전도성 경화성 수지 조성물을 메모리 기판(MV-DN333-A512M, 버팔로사 제조) 상에 5g 도포하고, 23℃ 50％RH 조건하에서 1일간 양생한 후, 히트 쇼크 시험기(ES-56L, 히타치 어플라이언스사 제조)를 사용하여, -40℃와 85℃의 온도 환경하에 각각 30분간 유지시키는 것을 100 사이클 반복하여 히트 쇼크 시험을 행하고, 경화물의 밀착 상황을 이하의 기준으로 평가하였다.
○: 박리 없음
△: 일부 박리됨
×: 전부 박리됨
(열전도성 수지 조성물의 경화 후의 박리성)
열전도성 경화성 수지 조성물을 메모리 기판(MV-DN333-A512M, 버팔로사 제조) 상에 5g 도포하고, 23℃ 50％RH 조건하에서 1일간 양생한 후, 5분간 박리 작업을 행하였을 때의 경화물의 잔류 상황을 이하의 기준으로 평가하였다.
○: 경화물의 잔류 없음
△: 일부 경화물의 잔류 있음
×: 경화물이 박리되지 않고, 대부분이 잔류
Figure pct00003
표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 7 내지 9에서는, 180도 박리 시험에 있어서의 박리 강도가 작기 때문에, 상정하는 발열체(실시예에서는 메모리 기판) 상으로부터 경화물을 용이하게 박리할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 비교예 3 및 4는 180도 박리 강도가 1.00N/25mm보다 크기 때문에, 메모리 기판 상에 경화물이 일부 또는 대부분 잔류하는 결과가 되어, 작업성이 나쁘다는 것을 알 수 있었다.
11 전자파 실드 케이스
12 기판
13 전자 부품
13a 전자 부품 a
13b 전자 부품 b
14 열전도성 경화성 수지 조성물(또는 경화물)

Claims (8)

  1. 경화성 액상 수지(I)와 열전도성 충전재(II)를 함유하고, 23℃에서의 점도가 30Pa·s 내지 3000Pa·s이고, 습기 또는 가열에 의해 경화 가능한 열전도율 0.5W/(m·K) 이상의 열전도성 경화성 수지 조성물을, 발열 밀도 0.2W/㎠ 내지 500W/㎠의 전자 부품이 실장된 기판 상의 전자파 실드 케이스(shielding case) 내에 충전한 상태로 경화시켜서 얻어지는 것을 특징으로 하는 방열 구조체.
  2. 제1항에 있어서, 경화성 액상 수지(I)가 경화성 아크릴계 수지 및/또는 경화성 폴리프로필렌옥시드계 수지인 것을 특징으로 하는 방열 구조체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열전도성 경화성 수지 조성물의 경화물이 전자파 실드 케이스와 전자 부품 둘 다와 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 방열 구조체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 열전도성 경화성 수지 조성물의 경화 후의 열전도율이 0.5W/(m·K) 이상인 것을 특징으로 하는 방열 구조체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 방열 구조체를 갖는 휴대 정보 단말기.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 방열 구조체를 갖는 전자 기기.
  7. 발열체 및/또는 방열체와, 경화성 액상 수지(I)와 열전도성 충전재(II)를 함유하고, 23℃에서의 점도가 30Pa·s 내지 3000Pa·s이고, 습기 또는 가열에 의해 경화 가능한 열전도율 0.5W/(m·K) 이상의 열전도성 경화성 수지 조성물의 경화물과의 접합체로부터 해당 경화물을 제거하는 공정을 포함하는 전자 기기의 수리 방법이며,
    해당 경화물의 SUS 기판에 대한 180도 박리 강도가 0.05N/25mm 내지 1N/25mm인 것을 특징으로 하는 전자 기기의 수리 방법.
  8. 제7항에 있어서, 해당 경화물을 제거한 후, 해당 발열체 및/또는 해당 방열체와, 해당 경화물과 동일하거나 상이한 열전도성 수지 조성물의 경화물을 접합시키는 공정을 포함하는 전자 기기의 수리 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160142720A (ko) * 2015-06-03 2016-12-13 엘지전자 주식회사 이동 단말기
KR20210046480A (ko) * 2019-10-18 2021-04-28 엔트리움 주식회사 반도체 패키지

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170090532A1 (en) * 2014-03-14 2017-03-30 Kaneka Corporation Electronic terminal equipment and method for assembling same
KR102340828B1 (ko) * 2014-10-23 2021-12-17 삼성전자주식회사 인쇄회로기판 어셈블리 제조 방법
US9575523B2 (en) 2015-01-22 2017-02-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Device sandwich structured composite housing
US10157855B2 (en) * 2015-06-03 2018-12-18 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor device including electric and magnetic field shielding
JP6834489B2 (ja) * 2015-09-18 2021-02-24 東レ株式会社 電子機器筐体
US11541568B2 (en) * 2016-01-28 2023-01-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3D) printing with a detailing agent fluid and a liquid functional material
CN105744724B (zh) * 2016-03-17 2018-09-21 广东小天才科技有限公司 电子器件的散热结构、穿戴式电子设备及其散热方法
WO2017175274A1 (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 株式会社日立製作所 封止構造体及びその製造方法
CN105811891A (zh) * 2016-04-20 2016-07-27 佛山臻智微芯科技有限公司 减低移动通信多级功率放大器中带内噪声的结构和方法
JP6094714B1 (ja) * 2016-06-30 2017-03-15 富士ゼロックス株式会社 露光装置 画像形成装置 露光装置の製造方法
CN107820359A (zh) * 2016-09-14 2018-03-20 深圳市掌网科技股份有限公司 一种主pcba板
CN106572627A (zh) * 2016-11-15 2017-04-19 努比亚技术有限公司 一种屏蔽罩及电路板
WO2018092529A1 (ja) * 2016-11-16 2018-05-24 株式会社村田製作所 高周波モジュール
CN106612610B (zh) * 2016-12-05 2019-05-07 上海阿莱德实业股份有限公司 一种电路的屏蔽结构
DE112017006387T5 (de) * 2016-12-21 2019-08-29 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitereinheit
JP6363687B2 (ja) * 2016-12-26 2018-07-25 デクセリアルズ株式会社 半導体装置
CN106658948A (zh) * 2017-01-06 2017-05-10 安徽鹏展电子科技有限公司 一种散热的柔性线路板及其表面涂料
JP6662319B2 (ja) * 2017-02-03 2020-03-11 オムロン株式会社 異常検出装置
KR20190051205A (ko) * 2017-11-06 2019-05-15 주식회사 루멘스 엘이디 패키지
DE102018102989B4 (de) 2018-02-09 2020-08-13 Polytec Pt Gmbh Akkumulator-Anordnung mit einem thermischen Kontakt- und Füllmaterial
US20190357386A1 (en) * 2018-05-16 2019-11-21 GM Global Technology Operations LLC Vascular polymeric assembly
JP7265321B2 (ja) * 2018-06-21 2023-04-26 デクセリアルズ株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP2020004840A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 アルパイン株式会社 電子ユニットおよびその製造方法
US10672703B2 (en) * 2018-09-26 2020-06-02 Nxp Usa, Inc. Transistor with shield structure, packaged device, and method of fabrication
EP3667873B1 (de) * 2018-12-10 2022-03-23 Wilo Se Pumpenelektronik
CN113133233A (zh) * 2020-01-15 2021-07-16 浙江盘毂动力科技有限公司 一种绝缘导热灌封电气元件及其灌封方法
CN112497595A (zh) * 2020-11-12 2021-03-16 西安紫光国芯半导体有限公司 一种柔性散热外壳的制备方法及其应用
TWI765791B (zh) * 2021-07-30 2022-05-21 華碩電腦股份有限公司 印刷電路板與具有該印刷電路板之電子裝置
TWI813019B (zh) * 2021-09-14 2023-08-21 南亞塑膠工業股份有限公司 樹脂材料及金屬基板

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0567893A (ja) 1991-09-10 1993-03-19 Mitsubishi Electric Corp 回路基板の局部シールド方法
JPH07249715A (ja) 1994-03-14 1995-09-26 Fujitsu Ltd 半導体装置
JPH09511617A (ja) * 1994-04-05 1997-11-18 オリン コーポレイション キャビティの充填がなされた金属製電子パッケージ
JP2000332169A (ja) 1999-05-17 2000-11-30 Toshiba Corp 発熱体の放熱構造及びこれを有する電子機器
JP3524034B2 (ja) * 2000-03-08 2004-04-26 北川工業株式会社 電磁波シールド構造及び電磁波シールド方法
JP2003015839A (ja) * 2001-06-29 2003-01-17 Minolta Co Ltd データ受信装置、印刷システム、データ受信方法及びデータ受信プログラム
JP2003027025A (ja) * 2001-07-17 2003-01-29 Cemedine Co Ltd 高密着性易剥離組成物及び易剥離装置
JP4146286B2 (ja) * 2003-05-30 2008-09-10 株式会社ケーヒン 電子回路基板の収容ケース
JP4029822B2 (ja) * 2003-10-27 2008-01-09 三菱電機株式会社 電子回路装置
JP5015436B2 (ja) * 2004-08-30 2012-08-29 東レ・ダウコーニング株式会社 熱伝導性シリコーンエラストマー、熱伝導媒体および熱伝導性シリコーンエラストマー組成物
WO2009131913A2 (en) * 2008-04-21 2009-10-29 Honeywell International Inc. Thermal interconnect and interface materials, methods of production and uses thereof
KR101311681B1 (ko) * 2008-04-30 2013-09-25 히타치가세이가부시끼가이샤 접속 재료 및 반도체 장치
JP5607298B2 (ja) 2008-07-29 2014-10-15 株式会社カネカ 熱伝導材料
JP2010171030A (ja) * 2008-12-22 2010-08-05 Kaneka Corp 放熱構造体
JP5390202B2 (ja) * 2009-01-21 2014-01-15 株式会社カネカ 放熱構造体
JP5558182B2 (ja) * 2009-05-27 2014-07-23 山洋電気株式会社 電気装置の放熱構造
JP5390296B2 (ja) * 2009-08-19 2014-01-15 株式会社カネカ 放熱構造体
JP5600018B2 (ja) * 2010-03-11 2014-10-01 株式会社カネカ 放熱構造体
JP2011236365A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Jsr Corp 熱可塑性エラストマー組成物及び熱伝導性シート
JP5442118B2 (ja) 2010-06-15 2014-03-12 パナソニック株式会社 実装構造体とその製造方法ならびに実装構造体のリペア方法
JP2012102301A (ja) * 2010-11-13 2012-05-31 Nitto Denko Corp 気泡含有熱伝導性樹脂組成物層およびその製造方法、それを用いた感圧性接着テープ又はシート

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160142720A (ko) * 2015-06-03 2016-12-13 엘지전자 주식회사 이동 단말기
KR20210046480A (ko) * 2019-10-18 2021-04-28 엔트리움 주식회사 반도체 패키지

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Publication number Publication date
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